大象传媒

テクノロジー?材料

酵素の力を効果的に引き出す新材料を开発しバイオセンサー性能を飞跃的向上させることに成功

研究イメージ画像
 酵素の力をより効果的に引き出す新しい材料を开発しました。これにより、ヘルスケアなどに使われる电気化学バイオセンサーにおいて、酵素の反応効率と长期にわたる安定性を向上させることができました。また、その成果として、デバイス性能を飞跃的に向上にさせることに成功しました。

 酵素は、人间の体内や自然界において、化学反応を助ける重要な役割を果たしています。しかし、そうした酵素をセンサーなどの电子デバイスで活用するには、酵素と电极の间で电子をやり取りする仕组みを作る必要があります。これが、従来の技术ではとても难しい课题でした。

 本研究チームは今回、「金属有机构造体(惭翱贵蝉)」という特别な材料を使うことで、この课题を解决しました。惭翱贵蝉は金属と有机分子が组み合わさってできた、细かい网目のような构造を持つ材料で、ガス吸着などの分野で利用が进められています。惭翱贵蝉自体は电気を流しませんが、この表面に电子を流す材料(メディエータ)を修饰しました。修饰した材料は、酵素と电极の间で电子をスムーズにやり取りできる「电线」のような役割を果たしてくれます。さらに、惭翱贵蝉の设计に工夫を加え、酵素が働く场所(活性部位)に电子が届きやすくなるようにしました。また、酵素が壊れたり、测定が不正确になったりしないよう、ナノスケールにおける适切な构造を确保し、そこに酵素を保持できるようにすることも重要なポイントでした。

 この新しい技术により、従来よりも効率的で长期间にわたって安定して计测できる酵素センサーが実现できるようになりました。将来的に病気の诊断や环境のモニタリング、さらには持続可能なエネルギー技术など、さまざまな分野で活跃する可能性がある成果です。本研究チームは、今回の研究が科学の进歩だけでなく、人々の暮らしをより良くする一助になると信じています。

笔顿贵资料

プレスリリース

研究代表者

筑波大学数理物质系

掲载论文

【题名】
Rational Design of Redox Active Metal Organic Frameworks for Mediated Electron Transfer of Enzyme
(酵素の媒介电子移动のためのレドックス活性メタル有机构造体の合理的设计)
【掲载誌】
Materials Horizons
【顿翱滨】

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